本公開涉及半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

1、以半導(dǎo)體封裝的高密度化及高性能化為目的，提出在一個封裝中混載不同性能的芯片的安裝方式。此時，成本方面優(yōu)異的芯片間的高密度互聯(lián)技術(shù)變得重要(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

2、非專利文獻(xiàn)1及非專利文獻(xiàn)2中記載了通過在封裝上利用倒裝芯片安裝層疊不同封裝來進(jìn)行連接的堆疊封裝(pop：package?on?package)的方式。該pop是在智能手機(jī)、平板電腦等中廣泛使用的方式。

3、作為用于以高密度安裝多個芯片的其它方式，提出了使用具有高密度配線的有機(jī)基板的封裝技術(shù)、具有穿塑孔(tmv：through?mold?via)的扇出型晶圓級封裝技術(shù)(fo-wlp：fan?out-wafer?level?package)、使用硅或玻璃中介層的封裝技術(shù)、使用硅通孔電極(tsv：through?silicon?via)的封裝技術(shù)、在芯片間傳送中使用包埋于基板的芯片的封裝技術(shù)等。

4、特別是，在半導(dǎo)體用配線層及fo-wlp中搭載半導(dǎo)體芯片彼此時，需要用于以高密度使所述半導(dǎo)體芯片彼此導(dǎo)通的微細(xì)的配線層(例如參照專利文獻(xiàn)2)。

5、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

6、專利文獻(xiàn)

7、專利文獻(xiàn)1：日本特表2012-529770號公報

8、專利文獻(xiàn)2：美國專利申請公開第2011/0221071號說明書

9、非專利文獻(xiàn)

10、非專利文獻(xiàn)1：jinseong?kim?et?al.,“application?of?through?mold?via(tmv)as?pop?base?package”,electronic?components?and?technology?conference(ectc),p.1089-1092(2008)

11、非專利文獻(xiàn)2：s.w.yoon?et?al.,“advanced?low?profile?pop?solution?withembedded?wafer?level?pop(ewlb-pop)technology”,ectc,p.1250-1254(2012)

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的技術(shù)問題

2、積層基板、晶圓級封裝(wlp)、扇出型pop的底部封裝等中有時使用用于搭載多個半導(dǎo)體芯片的配線層(半導(dǎo)體用配線層)。

3、配線層作為配線層和絕緣層交替層疊而成的多層配線而構(gòu)成。作為構(gòu)成配線層的金屬，為了謀求低成本化且抑制配線電阻的上升，例如有時使用具有高導(dǎo)電性的銅。另外，作為構(gòu)成絕緣層的成分，有時使用電特性、耐濕性、耐熱性、機(jī)械特性等的平衡優(yōu)異的環(huán)氧樹脂組合物的固化物。為了提高固化物的強(qiáng)度、調(diào)整固化物的熱膨脹特性等，環(huán)氧樹脂組合物中含有無機(jī)填充材料。具有無機(jī)填充材料的含量越多、則固化物的強(qiáng)度越易提高、越可抑制熱膨脹的傾向，因此有時期待環(huán)氧樹脂組合物中的無機(jī)填充材料的含量高。但另一方面，具有無機(jī)填充材料的含量越多、則大粒徑的無機(jī)填充材料粒子存在的可能性越高的傾向。

4、為了確保配線層之間的導(dǎo)通，有時在由含有無機(jī)填充材料的環(huán)氧樹脂組合物的固化物構(gòu)成的絕緣層中設(shè)置通孔(貫穿孔)。作為貫穿孔的形成方法，可舉出激光加工等。在貫穿孔的側(cè)面中有時會露出環(huán)氧樹脂組合物所含的無機(jī)填充材料。由于露出的無機(jī)填充材料，在貫穿孔的側(cè)面上會產(chǎn)生凹凸。貫穿孔側(cè)面的凹凸有時會導(dǎo)致貫穿孔形狀的惡化。貫穿孔形狀的惡化具有隨著大粒徑無機(jī)填充材料粒子存在的可能性提高而易于惡化的傾向。

5、本公開鑒于上述現(xiàn)有事實而完成，本公開的目的在于提供能夠抑制貫穿孔側(cè)面產(chǎn)生凹凸的半導(dǎo)體裝置的制造方法。另外，本公開的目的在于提供具有可靠性高的多層配線的半導(dǎo)體裝置。

6、用于解決技術(shù)問題的手段

7、用于達(dá)成上述目的的具體手段如下所述。

8、<1>一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其為具有配線層和絕緣層交替層疊而成的多層配線的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，

9、在層疊方向上隔著上述絕緣層相鄰的上述配線層之間介由存在于設(shè)置在上述絕緣層中的貫穿孔內(nèi)的導(dǎo)體進(jìn)行電連接，

10、上述多層配線經(jīng)過以下步驟而形成：

11、在基體上設(shè)置表面上具有金屬保護(hù)膜且含有平均最大粒子長度b為1μm～100μm的無機(jī)填充材料的上述絕緣層的步驟；

12、在上述絕緣層中形成貫穿孔的步驟；以及

13、對形成了上述貫穿孔的上述絕緣層進(jìn)行干式除渣處理的步驟。

14、<2>根據(jù)<1>所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，進(jìn)行上述干式除渣處理直至上述貫穿孔側(cè)面中的上述無機(jī)填充材料來源的凸部的平均高度c與上述無機(jī)填充材料的平均最大粒子長度b滿足下述關(guān)系式(i)，

15、b＞2c(i)。

16、<3>根據(jù)<1>或<2>所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在將上述貫穿孔的平均直徑設(shè)為a時，滿足下述關(guān)系式(ii)，

17、a＞3b(ii)。

18、<4>根據(jù)<1>～<3>中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，上述貫穿孔利用選自激光加工及光刻法中的至少一者來形成。

19、<5>根據(jù)<4>所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，上述貫穿孔如下形成：

20、利用上述光刻法將相當(dāng)于上述金屬保護(hù)膜中待設(shè)置上述貫穿孔的位置的區(qū)域除去，接著對除去了上述金屬保護(hù)膜的位置進(jìn)行上述激光加工。

21、<6>根據(jù)<4>所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，上述貫穿孔通過在上述絕緣層的表面上存在上述金屬保護(hù)膜的狀態(tài)下進(jìn)行上述激光加工來形成。

22、<7>根據(jù)<1>～<6>中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，表面上具有上述金屬保護(hù)膜的上述絕緣層經(jīng)過以下步驟設(shè)置在上述基材上：

23、在上述基體上設(shè)置上述絕緣層的步驟；

24、將上述絕緣層的表面粗糙化的步驟；以及

25、在經(jīng)過粗糙化的上述絕緣層的表面上配置上述金屬保護(hù)膜的步驟。

26、<8>根據(jù)<7>所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，上述絕緣層的表面通過選自磨削、化學(xué)試劑處理及等離子蝕刻處理中的至少一者進(jìn)行粗糙化。

27、<9>根據(jù)<7>或<8>所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，上述金屬保護(hù)膜通過選自金屬蒸鍍、無電解鍍覆及電解鍍覆中的至少一者來形成。

28、<10>根據(jù)<7>～<9>中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，經(jīng)過粗糙化的上述絕緣層的表面粗糙度ra為0.1μm～2.0μm。

29、<11>根據(jù)<1>～<10>中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，上述絕緣層為環(huán)氧樹脂組合物的固化物。

30、<12>根據(jù)<1>～<6>中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，表面上具有上述金屬保護(hù)膜的上述絕緣層是通過使依次具有環(huán)氧樹脂組合物層和金屬箔的帶金屬箔的粘接膜中的上述環(huán)氧樹脂組合物層接觸于上述基體、接著將上述環(huán)氧樹脂組合物層固化來設(shè)置在上述基體上的。

31、<13>根據(jù)<1>～<12>中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其進(jìn)一步包含在經(jīng)過所述干式除渣處理的所述絕緣層上形成配線層的步驟。

32、<14>根據(jù)<13>所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，上述配線層是將上述金屬保護(hù)膜從上述絕緣層的表面上除去后形成的。

33、<15>根據(jù)<13>所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，上述配線層形成在上述金屬保護(hù)膜上。

34、<16>根據(jù)<1>～<15>中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在上述干式除渣處理之前，進(jìn)一步進(jìn)行濕式除渣處理及等離子體灰化處理中的至少一者。

35、<17>一種半導(dǎo)體裝置，其具有：

36、半導(dǎo)體元件；以及

37、與上述半導(dǎo)體元件電連接的配線層和絕緣層交替層疊而成的多層配線；

38、其中，

39、在層疊方向上隔著上述絕緣層相鄰的上述配線層之間介由存在于設(shè)置在上述絕緣層的貫穿孔內(nèi)的導(dǎo)體進(jìn)行電連接，

40、上述絕緣層含有平均最大粒子長度b為1μm～100μm的無機(jī)填充材料，

41、將上述貫穿孔側(cè)面的上述無機(jī)填充材料來源的凸部的平均高度設(shè)為c、上述貫穿孔的平均直徑設(shè)為a時，滿足下述關(guān)系式(i)及(ii)，

42、b＞2c(i)

43、a＞3b(ii)。

44、發(fā)明效果

45、根據(jù)本公開，可以提供能夠抑制貫穿孔側(cè)面產(chǎn)生凹凸的半導(dǎo)體裝置的制造方法。另外，根據(jù)本公開，可以提供具有可靠性高的多層配線的半導(dǎo)體裝置。